Структура зм (запоминающего массива) типа 3d.
П
озволяет
упростить дешифраторы за счет
двухкоординатной (адрес делится на две
части) выборки запоминающих элементов
(ЗЭ).
К
оличество
выходов дешифраторов 2n/2
+ 2n/2
Выбирается ЗЭ, находящийся на пересечении линий выходов дешифраторов. (Для ЗУ емкостью 1К слов в случае 2D нужен один DC с 1024 выходами, а в случае 3D – два DC по 32 выхода.)
Структура зм (запоминающего массива) типа 3dm (модифицированная).
Сочетаются достоинства обеих структур: упрощается дешифрация адреса и не требуются запоминающие элементы с двухкоординатной выборкой.
Дешифратор выбирается в матрице ЗЭ целую строку ( ЗМ[i] ), ее разрядность многократно превышает разрядность хранимых слов (в итоге таких строк не много и не нужно брать DC с большим числом выходов ). Мультиплексоры позволяют выбрать один из 2n/2 разрядов каждом из ЗМ[i].
- Размеры массивов близки к оптимальным. - Количество линий записи/считывания минимально.
Вопрос 8. Расслоение памяти.
Емкость основной памяти современных вычислительных машин (ВМ) слишком велика, чтобы ее можно было реализовать на базе единственной интегральной микросхемы. Необходимость объединения нескольких ИМС ЗУ возникает также, когда разрядность ячеек в микросхеме ЗУ меньше разрядности слов ВМ. Увеличение разрядности ЗУ реализуется за счет объединения адресных входов объединяемых ИМС ЗУ. Полученную совокупность микросхем называют модулем памяти Модулем можно считать и единственную микросхему, если она уже имеет нужную разрядность. Один или несколько модулей образуют банк памяти.
Блочное разделение адреса.
Номер
банка определяется старшей часть адреса.
В
этой точке адреса разделяются:
с таршие два бита идут на
выбор банка, а оставшиеся –
на адресацию внутри банка.
Адресация внутри банка идет с помощью младших разрядов.
Циклическое разделение адреса.
Большей скорости доступа можно достичь за счет одновременного доступа ко многим банкам памяти. В основе лежит так называемое чередование адресов, заключающееся в изменении системы распределения адресов между банками памяти.
Номер банка определяется младшей частью адреса.
Прием чередования адресов базируется на свойстве локальности по обращению, согласно которому последовательный доступ в память обычно производится к ячейкам, имеющим смежные адреса. Иными словами, если в данный момент выполняется обращение к ячейке с адресом 5, то следующее обращение, вероятнее всего, будет к ячейке с адресом 6, затем 7 и т. д. Таким образом, мы можем считывать параллельно (см ниже) с нескольких банков.
Пример
Пусть нам надо считать данные с ячейки 0. Согласно принципу локальности, на следующем такте мы скорее все обратимся к ячейке 1 (это логично, если учесть, что мы чаще оперируем с такими объемами данных, которые занимают больше одной ячейки).
В ЗМ[0] хранятся ячейки с адресами 00xxxxxx; ячейка 0 лежит в этом банке;
В ЗМ[1] хранятся ячейки с адресами 01xxxxxx; ячейка 1 лежит в этом банке;
В итоге мы параллельно скачаем с двух банков. Но на каждом такте на шине адреса может находить только один адрес. Поэтому параллельное обращение можно сделать со сдвигом в один такт (это будет намного быстрее, если бы мы последовательно искали ячейку 0, а потом ячейку 1, поэтому и называется параллельное обращение).
При большом количестве банков среднее время доступа к ОП сокращается почти в В раз (В — количество банков), но при условии, что ячейки, к которым производится последовательное обращение, относятся к разным банкам.
Б
лочно-циклическое
разделение адреса.
Блочно-циклический способ
обеспечивает возможность
пакетной передачи и ускоряет
доступ при кучности адресов.
Таким образом, адрес ячейки разбивается на три части. Старшие биты определяют номер банка, следующая группа разрядов адреса указывает на ячейку в модуле, а младшие биты адреса выбирают модуль в банке.
Традиционные способы расслоения памяти хорошо работают в рамках одной задачи, для которой характерно свойство локальности. В многопроцессорных системах с общей памятью, где запросы на доступ к памяти достаточно независимы, не исключен иной подход, который можно рассматривать как развитие идеи расслоения памяти. Для этого в систему включают несколько контроллеров памяти, что позволяет отдельным банкам работать совершенно автономно. Эффективность данного приема зависит от частоты независимых обращений к разным банкам. Лучшего результата можно ожидать при большом числе банков, что уменьшает вероятность последовательных обращений к одному и тому же банку памяти.